含硅阻燃大分子相容剂的制备及其在无卤阻燃聚乙烯复合材料中的协效作用

为验证含硅大分子相容剂在无卤阻燃体系中的协效阻燃作用,首先,以马来酸酐、硅橡胶与聚乙烯为原料,通过熔融接枝共聚制备了新型含硅阻燃大分子相容剂;然后,利用氢氧化铝、氢氧化镁和含硅大分子相容剂复配协同阻燃聚乙烯复合材料;最后,探讨了含硅大分子相容剂对复合材料极限氧指数、锥形量热参数、拉伸性能以及微观结构的影响。结果表明:与聚乙烯接枝马来酸酐相比,含硅大分子相容剂含量为10wt%时可使无机阻燃剂在基体树脂中分散较好;随着大分子相容剂含量的增加,复合材料的拉伸强度上升而断裂伸长率下降,极限氧指数提高至34.0%,燃烧时的热释放速率峰值和热释放总量均明显下降,说明含硅大分子相容剂除了能够在该复合材料中起到良好的相容作用外,还可以发挥较好的协效阻燃作用。     

卫星广播通信中的雨衰减研究及抗衰落策略

本文介绍了影响I0GHz以上频段卫星广播通信系统面临的主要电波传播问题,重点介绍了无线电气象、雨衰减统计预报、雨衰减动态特性等方面的研究进展.基于我国统计数据建立的电波环境数字地图是进行可靠电波传播效应预测的基础,新提出的雨衰减统计预报模式具有更高的预测精度,基于我国站点实测数据建立的衰落斜率预报模型更能符合我国区域的电波传播特性.文章对当前主要的抗衰落策略进行了介绍和对比.在高频段卫星广播通信系统中更合理的利用电波传播研究成果,采用合理的抗衰落策略,可以优化系统设计和资源配置、提高系统性能.     

基于分数阶微积分的机械臂迭代滑模控制策略研究

为提高工业机械臂的控制性能,将分数阶微积分理论与迭代学习控制及滑模控制相结合,提出一种有效的分数阶迭代滑模控制策略.在控制器的设计过程中,分别采用分数阶趋近律与分数阶滑模控制律两种方法将分数阶微积分引入到迭代滑模控制中,提出分数阶迭代滑模控制策略.并使用李雅普诺夫理论分析系统的稳定性.然后以一个两关节机械臂为例,通过MATLAB仿真对所提出的控制策略进行了验证.实验表明:分数阶迭代滑模控制策略可以有效提高关节的跟踪速度和跟踪精度,减小跟踪误差,具有较强的鲁棒性,并有效地抑制了滑模控制的抖振现象.     

采煤机行走部传动系统动态特性研究

采煤机行走部传动系统力学特性复杂,实际工作中由于行走故障导致采煤机停机的现象频发。为改善采煤机的行走特性,提高其行走可靠性,建立了采煤机行走部传动系统的多体动力学仿真模型,研究了传动系统动力学特性,提取了不同行走速度、不同行走负载下的齿轮啮合力和输出角速度波动曲线,分析了啮合力和输出角速度随行走速度、行走负载变化的规律。研究结果表明:轮齿啮合圆周力与径向力峰值存在90°相位差;随着行走速度的增大,采煤机行走稳定性降低,两级行星齿轮的啮合力增大,特别是高速级行星齿轮啮合力增大更为显著;随着行走负载的增大,行星齿轮的啮合力增大,但是传动系统的输出角速度基本保持稳定,为采煤机行走部传动系统优化设计提供了参考。     

丙乳砂浆早龄期及硬化后热膨胀系数试验研究

丙乳砂浆的热膨胀系数对其抗裂性能有较大的影响。研究了丙乳砂浆早龄期及硬化阶段的热膨胀系数,并考虑了硬化阶段不同试件温度和含水率对其影响。研究结果表明,丙乳砂浆早龄期热膨胀系数迅速增大后下降,达到最小值后回升至稳定值11.02×10^-6/℃,与混凝土早期热膨胀系数的发展规律类似。硬化后,试件内部温度为20℃⁷0℃时,其热膨胀系数随温度升高而增大,70℃时的热膨胀系数比20℃时大16%;其热膨胀系数随含水率的增大先增大后减小,在含水率为78%时达到最大值12.32×10^-6/℃。丙乳砂浆硬化阶段热膨胀系数与混凝土较接近,修复混凝土裂缝时抗裂性能较好。在试验基础上提出硬化阶段丙乳砂浆在试件内部温度和含水率变化时热膨胀系数的预测模型,可供工程使用。     

Evaluation of morphology and mechanical properties of austenitic stainless steel 316L exposed to high-velocity liquid PbBi at high temperature

In the accelerator driven sub-critical system(ADS) cooled by liquid PbBi alloy,the austenitic stainless steel 316 L is one of the candidates of structural materials.However,the corrosion and wear behavior of 316 L steel in the high-velocity stream of liquid PbBi is the most essential issue,which is urgent to be paid close attention.In order to acquire the morphology and mechanical properties of 316 L steel in the conditions of different relative flowing velocity(RFV),respectively 2.62 m/s,3.69 m/s,4.77 m/s,the experiment was carried out in dynamic liquid PbBi at 550℃,up to about 1 500 h.According to the results,the surface of 316 L has been corroded badly and the elements of Ni,Cr,etc.were found to dissolve a lot.With the increase of the RFV,the feature of 316 L surface changed from the surface with much deeper pits and looser structures to the relative planar one,and the thickness of the outer oxide layer decreased gradually while that of the inner oxide layer diminished a little,and the microhardness of the outermost substrate also declined increasingly,in addition,the domain of the partial substrate with its microhardness being altered deepened further.These experimental data would offer theoretical basis and practical values to study corrosion condition of 316 L steel in liquid PbBi with high-velocity.     

锻造CoCrMo合金关节材料的滑动摩擦腐蚀行为

采用UMT-2多功能摩擦磨损试验机和电化学工作站(CHI614E)摩擦腐蚀试验平台,考察了医用CoCrMo合金在生理盐水润滑条件下的摩擦腐蚀行为,利用扫描电镜观察了CoCrMo合金在摩擦腐蚀之后的形貌特征。结果表明,随着载荷的增大,CoCrMo合金摩擦腐蚀后的腐蚀电位降低,腐蚀电流增大。摩擦腐蚀的摩擦因数均大于纯摩擦因数,且随载荷的增加而减小。摩擦腐蚀的磨损破坏比纯摩擦严重,磨损机理主要表现为犁沟磨损和剪切塑变造成的局部剥落。     

超高速线光斑激光熔覆不锈钢涂层显微结构及性能研究

目的 设计超高速线光斑激光熔覆送粉喷嘴,在极高的熔覆效率和极低的搭接率下制备不锈钢熔覆涂层,对比研究圆光斑及线光斑下的熔覆涂层的微观组织结构及性能。方法 基于送粉喷嘴流场及粉末粒子运动轨迹的模拟研究,设计超高速线光斑激光熔覆专用送粉喷嘴。在此基础上,以27SiMn为基体,采用1 mm´ 10 mm线光斑,在10%搭接率、熔覆效率4.5 m²/h下,采用超高速线光斑激光熔覆FeCr合金薄涂层;作为对比,采用超高速圆形光斑(2 mm)激光在0.2 m²/h熔覆效率下熔覆FeCr合金涂层。采用SEM、XRD对比分析线光斑/圆光斑涂层微观组织结构与涂层显微硬度。结果 通收束角度为25°~27°的单流道送粉喷嘴可得到分布均匀、飞行速度适中的粉末束流。对比研究超高速线光斑及圆光斑激光熔覆涂层可知,相同扫描速度下2种光斑制备的涂层均较为致密,无裂纹与气孔,由熔覆层底部到熔覆层表面均呈现出平面晶—柱状晶—等轴晶的变化趋势,线光斑和圆光斑涂层硬度在700~800HV,线光斑下的熔覆层硬度分布更加均匀,表面粗糙度Ra可低至<4 μm,搭接率可低至10%,熔覆效率可达 4.5 m²/h,远高于圆光斑激光下的熔覆效率。结论 2种光斑模式下的涂层微观组织、相组成及硬度相当,但超高速线光斑激光熔覆层表面光洁度更高,表面粗糙度更低,熔覆效率可达圆光斑的20倍。     

液压支架油缸内壁缺陷修复机械臂的运动学分析与仿真

针对矿用液压支架油缸内壁局部缺陷修复,设计一种能深入液压支架油缸筒内进行内壁修复的焊接机械臂。基于改进D-H参数建模方法,对设计的内表面修复焊接机械臂进行运动学建模,并求解了内表面修复焊接机械臂的正、逆运动学。借助MATLAB软件,采用蒙特卡洛法,对该焊接机械臂的有效工作空间进行了仿真分析,利用Robotics Toolbox工具箱对油缸内壁缺陷修复机械臂进行关节轨迹规划,通过仿真得到各关节的角位移、角速度、角加速度曲线。仿真结果表明：该机械臂运行平稳,轨迹连续,满足运动学要求。     

超声喷丸对工业纯Zr疲劳裂纹扩展行为的影响

对厚度为2.0 mm的工业纯锆板材进行双面超声喷丸（USSP）处理,研究了超声喷丸（USSP）对微观组织演变和疲劳裂纹扩展（FCG）行为的影响。通过光学显微镜、激光共聚焦显微镜、背散射电子衍射仪、透射电子显微镜和X射线衍射仪分别对微观结构演变进行表征。采用紧凑拉伸试样进行FCG试验,对断口形貌和裂纹扩展路径进行分析。结果表明,USSP处理后形成了具有约250 μm深度残余压应力的表面梯度结构,USSP试样比原始试样表现出更高的强度和表面粗糙度。值得注意的是,USSP-8 min和USSP-12 min试样的疲劳裂纹扩展寿命比原始试样分别提高了28.1%和50.9%。USSP处理有助于提高疲劳裂纹扩展抗力,进而在一定程度上降低疲劳裂纹的扩展速率。FCG性能的提高可归因于残余压应力和晶粒细化的共同作用,残余压应力增强了裂纹闭合效应,降低了有效应力比。同时,晶粒细化使晶界比例增加,循环塑性区尺寸减小,从而有利于抵抗裂纹扩展。